利托那韦异构体杂质的合成研究及控制方法

摘要

本发明涉及一种制备利托那韦异构体杂质的合成研究及控制方法，以D-苯丙氨酸、L-苯丙氨酸、DL-苯丙氨酸为原料，经N，O-苄基化、氰化、格氏反应，还原制得(2RS,3RS,5RS)-5-氨基-2-二苄胺基-1,6-二苯基-3-己醇，Boc保护，再经钯炭催化脱苄制得(2RS,3RS,5RS)-2,5-二氨基-3-羟基-1,6-二苯基己烷(BDC)与(5-噻唑基)甲基-(4-硝基)苯基碳酸酯(NCT)酰化、脱Boc，最终与N-[N-甲基-N-[(2-异丙基-4-噻唑基)甲基]氨基羰基]-L-缬氨酸(MTV)酰化制备利托那韦手性异构体；BDC依次与MTV、NCT酰化制备利托那韦位置异构体(杂质N)，为利托那韦有关物质的研究提供依据。

说明书

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，涉及农药与医药中间体的制备方法，更具体的说是一种制备利托那韦异构体杂质的合成研究及控制方法。 

背景技术

利托那韦(Ritonavir)结构式如下所示，其化学名为(2S,3S,5S)-5-(N-(N((N-甲基-N-((2’-异丙基-4-噻唑基)甲基)氨基)羰基)-L-缬氨酰基)氨基)-2-(N-(5-噻唑)甲氧基羰基)氨基)-1,6-二苯基-3-羟基己烷，CAS:155213-65-7，它是HIV-1蛋白酶的抑制剂。利托那韦为白色到淡褐色粉末，有金属苦味，易溶于甲醇和乙醇，微溶于异丙醇，难溶于水。化学式为C₃₇H₄₈N₆O₅S₂，相对分子量为720.95。利托那韦由Abbott公司开发，1996年3月首次经美国FDA批准上市，其后在加拿大、英国、瑞士和几个南美国家相继批准使用，制剂有胶囊和口服液，用于治疗早期和进展期HIV-1感染。 

利托那韦结构式 

由于利托那韦具有四个手性中心，就有16个异构体，而四个手性中心均为S型作为药用，因此对利托那韦异构体的合成研究，并对其进行有效地检测和控制具有重要的理论和实际价值。 

发明内容

本发明涉及一种制备利托那韦异构体杂质的合成研究及控制方法，以D-苯丙氨酸、L-苯丙氨酸、DL-苯丙氨酸为原料，经N，O-苄基化、氰化、格氏反应，还原制得(2RS,3RS,5RS)-5-氨基-2-二苄胺基-1,6-二苯基-3-己醇，Boc保护，再经钯炭催化脱苄制得(2RS,3RS,5RS)-2,5-二氨基-3-羟基-1,6-二苯基己烷(BDC)与(5-噻唑基)甲基-(4-硝基)苯基碳酸酯(NCT)酰化、脱Boc，最终与N-[N-甲基-N-[(2-异丙基-4-噻唑基)甲基]氨基羰基]-L-缬氨酸(MTV)酰化制备利托那韦手性异构体；BDC依次与MTV、NCT酰化制备利托那韦位置异构体(杂质N)，为利托那韦有关物质的研究提供依据。 

本发明的利托那韦手性异构体合成路线如下： 

本发明的利托那韦位置异构体合成路线如下： 

附图说明：

图1、利托那韦USP标准混合物高效液相色谱图 

图2、利托那韦杂质N高效液相色谱图 

图3、利托那韦杂质O高效液相色谱图 

图4、利托那韦杂质Q高效液相色谱图 

图5、利托那韦杂质R高效液相色谱图 

图6、利托那韦杂质N、O、Q、R混合物高效液相色谱图 

具体实施例方式

通过以下实施例以更好的说明本发明。但本发明不受下述实施例的限制。 

实施例1 

N，N-二苄氨基苯丙氨酸苄酯(1)的合成 

在三口烧瓶中加入D-苯丙氨酸90.2g(546mmol)，水/甲醇(398ml/190ml)的混合溶剂，搅拌下依次加入碳酸钾250g和氯化苄(216ml，1.834mol)，在90℃条件下搅拌反应约8h，分离出有机层，加入正庚烷(476ml)和水(216ml)，萃取，有机层经甲醇和水(1:1)200ml洗一次，有机层用无水硫酸钠干燥。过滤，滤液蒸干得到黄色的油状物，直接下一步反应。 

实施例2 

4-R-(N，N-二苄氨基)-3-氧代-5-苯基-戊睛(2)的合成 

在三口烧瓶中加入氨基钠(16g，410mmol)，再向瓶中加入THF(80mL)和正庚烷(160mL)，将反应瓶放入-10℃下，保持这个温度，加入乙腈(15mL，469mmol)，搅拌30min，再缓慢滴加(1)(56g，129mmol)、THF(40mL)和正庚烷75(mL)的溶液，约30min滴完。用TLC检测(乙酸乙酯：石油醚=1:10)，反应结束用25%的柠檬酸淬灭，至pH6-7(约200mL)有机层依次用25%的氯化钠水溶液(300mL)和20%的甲醇水溶液(300mL)各洗一次。有机层再用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液在小于50℃。减压回收溶剂，得到淡黄色油状物，用乙醇重结晶。得到淡黄色固体22g，L-2mp 81.3-83.6℃；D-2mp 94.2℃-95.6℃。 

实施例3 

2-氨基-(5-R-N，N-二苄氨基)-4氧代-1,6-二苯基-2-己烯(3)的合成 

在三口烧瓶中加入化合物2(20.3g，55mmol)的无水THF(100mL) 溶液，在0-5℃下滴加苄基格式试剂(33g,220mmol)无水乙醚100mL，约60min滴加完毕。将反应升至室温，搅拌反应约2-3h，用TLC检测(乙酸乙酯：石油醚=1:5)，反应完毕，将反应瓶放入冰水中，缓慢滴加15%的柠檬酸淬灭至溶液分层，分去水层，有机层再用10%的氯化钠水溶液洗一次。有有机层用无水硫酸钠干燥，抽滤，滤液减压浓缩，得到淡黄色油状物，过硅胶柱，得到淡黄色固体19.2g，L-3mp101.3-102.9；D-3mp 99.8℃-101.0℃。 

实施例4 

(2S)-5-氨基-(2-N，N-二苄氨基)-3-羟基-1,6-二苯基己烷(4)的合成 

15g(3)，四氢呋喃100mL，甲磺酸10mL，低温搅拌30min，分批加入硼氢化钠30g，缓慢升温至室温，搅拌3h，用6mol/L盐酸，分解过量的硼氢化钠，用30%氢氧化钠调节pH至7-8，分取有机层，水层用乙酸乙酯萃取，合并有机层，无水硫酸钠干燥，减压回收溶剂，得淡黄色油状物，用甲醇溶解，分批加入硼氢化钠，室温搅拌3h，减压回收溶剂，加水，用二氯甲烷萃取，合并有机层，水洗干燥，减压浓缩，得淡黄色油状物14g，直接进入下一步反应。 

实施例5 

(2S)-(2-N，N-二苄氨基)-3(RS)-羟基-5(RS)-叔丁氧甲酰胺基-1,6-二苯基己烷(5)的合成 

取上步制得的粗品L-414g，加入100mL四氢呋喃溶解完全，加入到500mL三口瓶中，加入150mL水，再加入14.0g碳酸钾，机械搅拌溶解。取21.8g二叔丁氧羰基酸酐，用20mL四氢呋喃稀释，缓慢滴加到反应体系中，室温搅拌反应过夜。用乙酸乙酯萃取两次(100mL×2)，饱和食盐水洗涤一次，无水硫酸钠干燥，过柱分离纯化(乙 酸乙酯:石油醚=1:20)，得出四个产品，分别命名为5a、5b、5c、5d。蒸干时为油状物。 

5a¹H-NMR(400MHz CDCl₃)δppm:1.31-1.14(m,1H),1.38(s,9H),1.56-1.48(m,1H),2.71-2.59(m,2H),2.85-2.77(m,2H)),3.05(dd,1H,J＝14.9,6.0Hz),3.38(d,2H,J＝13.9Hz),3.65-3.55(m,1H),3.79(m,1H),3.92(d,2H,J＝13.9Hz),4.30(s,1H),4.80(brs,1H),7.32-7.09(m,20H); 

5b¹H-NMR(400MHz CDCl₃)δppm:1.42(s,9H),1.55-1.30(m,2H),2.75(d,2H,J=6.3Hz),2.95-2.85(m,2H),3.08-2.95(m,1H),3.68-3.58(m,4H),3.85-3.75(m,2H),4.15-4.00(m,1H),4.39(d,1H,J＝9.6Hz),7.35-7.05(m,20H); 

5c¹H-NMR(400MHz CDCl₃)δppm:1.40-1.28(m,1H),1.40(s,9H),1.95(ddd,1H,J＝13.4,2.4,2.4Hz),2.75-2.55(m,3H),3.10-2.85(m,3H),3.55(d,2H,J=15.0Hz),3.75-3.69(m,4H),4.98-4.84(m,1H),7.05-6.90(m,2H),7.38-7.08(m,18H); 

5d¹H-NMR(400MHz CDCl₃)δppm:0.95-0.87(m,1H),1.35(s,9H),1.85-1.71(m,1H),2.55(dd,2H,J＝15,9Hz),3.05-2.75(m,3H),3.40(d,2H,J＝15Hz),3.57(brs,1H),4.13-3.94(m,3H),4.25(s,1H),4.70(d,1H,J=9.0Hz),7.35-7.06(m,20H); 

实施例6 

(2S,3RS,5RS)-2-氨基-3-羟基-5-叔丁氧甲酰胺基-1,6-二苯基己烷(6)的合成通法 

取上步制得的10g L-5,加入100mL甲醇，溶解完全，加入0.65g10%Pd/C，用氮气置换空气，再用氢气置换氮气，加氢至原料完全，过滤，回收Pd/C，滤液蒸干得白色固体7.5g，mp125.8-126.2℃。 

实施例7 

(2S,3RS,5RS)-5-叔丁氧甲酰胺基-2-(N-((5-噻唑基)甲氧基羰基)氨基-1,6-二苯基3-羟基己烷(7)的合成 

取7.5g(20mmol，1e.q)L-6，加入150mL乙酸乙酯，机械搅拌溶解完全，加入6.1g(22mmol，1.1e.q)NCT，加热至回流反应，点板(乙酸乙酯:石油醚=1:4)监控至反应完全，约4小时反应完全，降温至室温，加入2g氨水，室温搅拌3h，分取有机层，有机层依次用5%碳酸钾溶液、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压回收溶剂，得油状物8.5g，直接用于下一步反应。 

实施例8 

(2S,3RS,5RS)-5-氨基-2-(N-((5-噻唑基)甲氧基羰基)氨基-1,6-二苯基3-羟基己烷(8)的合成 

取8.5g L-7，加入100mL乙酸乙酯溶解完全，再加入10mL浓盐酸，回流搅拌5h。反应液有固体出现，抽滤，滤饼用乙酸乙酯洗涤，得白色固体，加入50mL水和50mL乙酸乙酯中，用5%氢氧化钠溶液调节pH为8~9，分取有机相，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩除去溶剂得7.2g，直接用于下一步反应。 

2.2.6利托那韦杂质R的合成 

取4.25g(10mmol，1e.q)L-8，加入100mL乙酸乙酯溶解完全，再加入1.34g(10mmol，1e.q)HOBt和3.4g(11mmol，1.1e.q)MTV，搅 拌溶解完全。取2.2g(11mmol，1.1e.q)DCC，加入10mL乙酸乙酯溶解完全，然后加入到前面反应体系中，室温搅拌反应过夜。过滤，除去DCU，过柱(乙酸乙酯:石油醚=2:1)，得利托那韦杂质R 2.2g。mp:128.2-129.7℃;¹H-NMR(400MHz DMSO-d₆)δppm:9.07(s,1H),7.81-7.85(m,2H),7.11-7.21(m,11H),6.97-7.00(d,J＝9.2H,1H),6.03-6.05(d,J＝8.4H,1H),5.10-5.18(m,2H),4.64-4.65(d,J＝5.6Hz,1H),4.40-4.51(q,2H),4.09(m,1H),3.91-3.95(m,1H),3.63(s,1H),3.54-3.56(m,1H),3.18-3.25(m,1H),2.88(s,3H),2.58-2.75(m,4H),1.75-1.81(m,1H),1.88-1.52(m,2H),1.27-1.29(ds,6H),0.62-0.66(m,6H)。 

实施例9 

(2S,3S,5S)-2-(N-(N((N-甲基-N-((2’-异丙基-4-噻唑基)甲基)氨基)羰基)-L-缬氨酰基)氨基)-5-叔丁氧甲酰胺基-1,6-二苯基-3-羟基己烷(9)的合成 

取7.6g(20mmol，1e.q)BDC，加入150mL乙酸乙酯溶解完全，再加入2.68g(20mmol，1e.q)HOBt和6.8g(11mmol，1.1e.q)MTV，搅拌溶解完全。取4.4g(11mmol，1.1e.q)DCC，加入20mL乙酸乙酯溶解完全，然后加入到前面反应体系中，室温搅拌反应过夜。过滤，除去DCU，减压回收溶剂，得淡黄色油状物5.3g，取部分产品，柱层析用于核磁测试，mp89.3-90.0℃;¹H-NMR(400MHz DMSO-d₆)δppm:7.73-7.45(d,J＝9.2Hz,1H),9.09-7.22(m,11H),6.51-6.54(d,J＝8.8Hz,1H),6.12-6.14(d,J＝8.0Hz,1H),4.77-4.79(d,J＝5.6Hz,1H),4.38-4.51(q,J＝16.0Hz,1H),4.10(s,1H),3.92-3.96(m,1H),3.78(s,1H),3.55-3.57(m, 1H),3.17-3.28(m,1H),2.87(s,3H),2.61-2.75(m,3H),1.92-1.94(m,2H),1.45-1.47(m,2H),1.23-1.30(m,15H),0.72-0.76(m,6H). 

实施例10 

(2S,3S,5S)-2-(N-(N((N-甲基-N-((2’-异丙基-4-噻唑基)甲基)氨基)羰基)-L-缬氨酰基)氨基)-5-氨基-1,6-二苯基-3-羟基己烷(10)的合成 

取上步制得L-94.8g，加入80mL乙酸乙酯溶解完全，再加入6mL浓盐酸，回流搅拌4h。反应液有固体出现，抽滤，滤饼用乙酸乙酯洗涤，得白色固体，加入50mL水和50mL乙酸乙酯中，用5%氢氧化钠溶液调节pH为8~9，分取有机相，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩除去溶剂得3.3g，直接用于下一步反应。 

实施例11 

利托那韦杂质N的合成 

取L-103.3g，加入150mL乙酸乙酯，机械搅拌溶解完全，加入2.7g NCT，加热至回流反应，点板(乙酸乙酯:石油醚=2:1)监控至反应完全，约4小时反应完全，降温至室温，加入2g氨水，继续搅拌1h，分取有机层，有机层依次用5%碳酸钾溶液、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压回收溶剂，柱层析分离纯化，得1.8g利托那韦杂质N。mp73.5-74.5℃;¹H-NMR(400MHz DMSO-d₆)δppm:9.05(s,1H),7.84(s,1H),7.43-7.46(d,J＝9.2H,1H),7.07-7.20(m,12H),6.13-6.15(d,J＝8.4H,1H),5.11(m,2H),4.81-4.83(d,J＝5.6Hz,1H),4.38-4.51(q,2H),4.14(m,1H),3.92-3.96(m,1H),3.85(s,1H),3.54-3.56(m,1H),3.19-3.26(m,1H),2.87(s,3H),2.63-2.78(m,3H),1.90-1.95 (m,1H),1.48(m,2H),1.29-1.30(ds,6H),0.71-0.77(m,6H). 

实施例11 

利托那韦有关物质的检测 

0.03mol/l磷酸二氢钾溶液：将8.2g磷酸二氢钾加至2000mL水中溶解，混匀，过滤(使其能通过0.45um的纤维素膜) 

稀释剂：将0.03mol/L磷酸二氢钾和乙腈(1:1)混合均匀，并过滤使其通过0.45um的纤维素膜 

溶液A：0.03mol/L磷酸二氢钾溶液-乙腈-四氢呋喃-正丁醇(69:18：8：5) 

溶液B：0.03mol/l磷酸钾溶液-乙腈-四氢呋喃-正丁醇(40:47:8:5)利托那韦特征标准溶液－取利托那韦有关物质混合物50mg，精确称定，置50ml量瓶中，加稀释剂溶解，定容至刻度，摇匀。 

标准溶液：精密量取中间标准溶液5.0ml置100ml量瓶中，用稀释剂稀释，定容，摇匀。 

供试溶液：取自制利托那韦有关物质各10mg，精密称定，置50ml量瓶中，加稀释剂溶解，定容，摇匀。 

系统适应性试验： 

4.6mm×15cm柱，3um Packing L26，检测波长240nm，流速1.0ml/min，柱温60℃。程序如下： 

具体杂质色谱图见说明书附图 

综上所述仅为本发明的实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。